Армированные полимеры

В наш век с усложнением форм строительных конструкций, появлением авиастроения, разнообразными запросами машиностроения роль методов теории упругости резко изменилась. Теперь они составляют основу для построения практических методов расчета деформируемых тел и систем тел разнообразной формы. При этом в современных расчетах учитываются не только сложность формы тела и разнообразие воздействий (силовое, температурное и т. п.), но и специфика физических свойств материалов, из которых изготовлены тела. Дело в том, что в современных конструкциях наряду с традиционными материалами (сталь, дерево, бетон и т. д.) широкое применение получают новые материалы, в частности композиты, обладающие рядом специфических свойств. Так, армирование полимеров волокнами из высокопрочных материалов позволяет получить новый легкий конструкционный материал, имеющий высокие прочностные свойства, превосходящие даже прочность современных сталей. Но наличие полимерной основы наделяет такой композитный материал помимо упругих вязкими свойствами, что обязательно должно учитываться в расчетах. Даже в традиционных материалах в связи с высоким уровнем нагружения, повышенными температурами возникает необходимость в учете пластических свойств. Все эти вопросы теперь составляют предмет механики деформируемого твердого тела. [c.7]

Появление армированных полимеров объясняется в основном человеческой любознательностью и постоянным поиском материалов, обладающих более высокими физико-механическими и химическими свойствами. Достаточно только внимательно посмотреть на растительные и животные вещества, имеющиеся на земле, чтобы увидеть, что это армированные материалы композиционные материалы уже давно используются самой природой. Кость, волосы, ногти на пальцах являются примерами тех же самых материалов. [c.309]

Большинство термопластов пригодны для армирования стекловолокном, что позволяет повысить их эксплуатационные качества и обеспечивает благоприятное соотношение стоимости и эксплуатационных характеристик. В большинстве случаев при армировании термопластов повышаются прочность, теплостойкость, жесткость и стабильность размеров. Например, свойства дешевых термопластичных полимеров могут быть повышены до свойств конструкционных полимерных материалов с высокими эксплуатационными качествами путем добавки стекловолокнистого наполнителя. Полученный таким образом термопластичный армированный полимер обладает такими же, если не более высокими характеристиками, как неармированный полимер, но стоимость его ниже. [c.379]

Для подшипников, работающих при небольших нагрузках и низких скоростях, можно применять обоймы из армированных полимеров, например из полиформальдегида, армированного стеклянными волокнами в сочетании с шариками из нержавеющей стали. Такие подшипники могут использоваться для эксплуатации в воде илп коррозионноактивных средах. [c.395]

Анизотропные материалы 35—37 Армированные полимеры см. Волокнистые полимерные композиции [c.306]

Расчетные схемы анизотропии не зависят от материала связующих волокон и определяются только геометрией армирования. Рассмотренные расчетные схемы анизотропии стеклопластиков могут быть отнесены к соответствующим случаям армирования полимеров и металлов какими угодно волокнами. [c.19]

Твердые, литьевые термопласты, включая наполненные и армированные полимеры, термореактивные экструзионные массы, включая различные виды промышленных и декоративных слоистых пластиков 2 Литье под давлением, прессование, механическая обработка [c.423]

Введение наполнителя, как показали исследования, существенно сказывается на процессе взаимодействия и его последствиях. Результат может быть как положительным, так и отрицательным в зависимости от вида наполнителя, его дисперсности, количества и других параметров. В этом отношении особую группу составляют армированные полимеры вообще и стеклопластики в частности. [c.8]

Зубчатые колеса изготавливают штамповкой, прокаткой, отливкой и сваркой. Для изготовления зубчатых колес применяется сталь, чугун, бронза, а также различные полимеры (пластмассы). Находят применение армированные зубчатые колеса, состоящие из полимеров (пластмасс и металлической арматуры. [c.219]

Изделия, изготовляемые с применением наплавки или заливки каких-либо поверхностей деталей металлом, полимером (пластмассой), резиной и т. п., называются армированными. [c.262]

Большой интерес представляет конструкция армированных зубчатых колес, полученных посредством нанесения тонкого слоя полимера на металлическое колесо — заготовку (рис. 3.70,з). [c.447]

Анизотропным однородным будем считать такое тело, упругие свойства которого в разных направлениях различны, т. е. соотношения ежду напряжениями и деформациями (между и в случае малых деформаций определяются тензором упругих постоянных , компоненты которого изменяются при преобразованиях системы координат. Такими свойствами обладают кристаллы и конструктивно-анизотропные тела. Среди последних, например, стеклопластики (тела, образованные густой сеткой стеклянных нитей, скрепленных различными полимерами—смолами), многослойные фанеры и др. (рис. 15 а — полотняное переплетение стеклоткани б—многослойные модели армированных стеклопластиков). В случае конструктивной анизотропии предполагается, что малый объем бУ содержит достаточное число ориентирующих элементов, т. е., по выражению А. А. Ильюшина, является представительным. [c.42]

Дробно-экспоненциальные функции и интегралы от них про-табулированы, эти таблицы описаны и частично приведены в книге Работнова (1977). Следует заметить, что дробно-экспоненциальные функции оказались чрезвычайно удобными для описания линейной наследственности в горных породах, полимерах и армированных пластиках. Принимая ядро ползучести в виде одной дробно-экспоненциальной функции [c.581]

Перемешивая пластмассу (полимер) с мелко изрубленным стеклянным волокном, получают композит с хаотическим армированием. Прочность его выше, чем прочность пластмассы, однако прочность стеклянного волокна используется далеко не полностью, так как при разрушении волокна не разрываются, а выдергиваются из пластмассы. [c.43]

Для несущих слоев используют полимеры, армированные ориентированными волокнами (в строительстве, в производстве легких самолетов и др.), хаотически армированные материалы (в строительных панелях), алюминий (в большинстве авиационных конструкций), титан (в высоконагруженных элементах летательных аппаратов), нержавеющую сталь (в панелях самолетов В-58 и В-70). [c.198]

Помимо источников нелинейности, описанных выше, имеются и другие, которые объединяются под общим названием обратимой нелинейности. Этим термином определяется поведение образцов, у которых после пребывания в ненагруженном состоянии в течение длительного времени предшествующие эффекты нелинейности постепенно исчезают. Такой тип нелинейного поведения армированных пластиков обусловлен по большей части зависимостью напряжений от вязкости материала. Это отражается на коэффициентах ат, которые быстро уменьшаются при высоких напряжениях [63, 90]. С другой стороны, обратимые нелинейности во многих эластомерах являются прямым результатом высокой деформации, которую такие полимеры выдерживают, не разрушаясь. [c.185]

Стеклопластики представляют собой большой класс армированных полимеров, которые могут удовлетворить разнообразные требования, предъявляемые к готовой продукции, включая теплостойкость в широком диапазоне температур, диэлектрические свойства, коррозионную стойкость при воздействии больших нагрузок и вибраций. Стеклопластики являются идеальным материалом для удовлетворения таких требований, как жесткие допуски, стабильность размеров в широком диапазоне температур. Нижа перечислены восемь основных положений, которые полезно принимать во внимание перед началом конструирования изделий из стеклоиластиков. [c.397]

Армирование состоит во введении в полимер волокнистых упрочняющих материалов стекловолокна (стеклопластики), тканей (текстолнты), асбоволокнистых материалов (асбопластики), бумаги (гетинакс), металлических волокон, нитевидных кристаллов ( усов ) и т. д. Эти волокна образуют более или менее жесткий каркас, скрепленный полимерной основой. При большой степени наполнения каркас не позволяет полимеру свободно рас ширяться и тем самым уменьшает его КТР. Для жестких волокон, обладающих низким КТР. коэффициент линейного расширения полимера может быть уменьшен в 10 раз и более. Из армированных полимеров изготовляются многие изделия РЭА. [c.137]

Одним из важнейших положительных эффектов армирования полимеров волокнистыми наполнителями являетея повышение их теплоетойкости. Это подтверждается данными, приведенными на стр. 274 и 275 [33] и на рис. 8.7 [271. Обычно теплостойкость кристаллических полимеров с эластичной аморфной фазой возрастает более резко, чем аморфных стеклообразных полимеров [701. В криеталличееких полимерах она приближается к Тпл, а в аморфных стеклообразных полимерах она только немного превышает их Т . Связь теплостойкости наполненных композиций е модулем упругости и его температурной зависимостью обсуждалась в гл. 6. Возрастание теплостойкости аморфных полимеров при введении жестких наполнителей является кажущимся, обусловленным уменьшением скорости ползучести из-за возрастания модуля упругости, а не из-за повышения полимеров. При температуре выше Тс рост вязкости композиций является решающим фактором в увеличении их деформационной устойчивости, следовательно, с возрастанием молекулярной массы и прочности адгезионных связей на границе полимер—наполнитель должна возрастать теплостойкость наполненных аморфных полимеров. Повышение теплостойкости кристаллических полимеров при наполнении связано главным образом с возрастанием их модуля упругости. [c.278]

К новому поколению гибридных КМ относятся слоистые алюмополи-мерные КМ, состоящие из чередующихся склеенных тонких листов (0,3 -0,8 мм) алюминиевых деформируемых сплавов и прослоек полимера (0,2 -0,5 мм), армированных стеклянным или органическим волокном. Типичная структура алюмополимерного КМ состоит из двух слоев алюминиевого сплава и прослойки армированного полимера (2 1) или из трех слоев алюминиевого сплава, разделенных прослойками стекло- или органоволокнитов (3 2). При этом слои алюминиевого сплава всегда расположены на поверхности КМ. По сравнению с обычными алюминиевыми сплавами эти материалы отличаются пониженной плотностью (на 15 - 20 %), повышенными прочностными и усталостными характеристиками. Скорость развития усталостной трещины у них на порядок ниже, чем у соответствующих алюминиевых сплавов. Кроме того, они имеют высокие акустические и демпфирующие свойства. [c.469]

Разработкой материаловедческих основ армированных полимеров занимались В. А. Каргин, А. К. Буров, Г. Д. Андриевская, Б. А. Киселев, П. Морган, Р. М. Соннеборн, Ф. Бир и др. Были установлены основополагающие зависимости свойств стеклопластиков от вида и количества наполнителя и связующего, их взаимодействия (прочности связи стекло-смола) определены функции, выполняемые каждым из компонентов оптимальный диаметр стекловолокна, который, как оказалось, зависит от многих факторов, в том числе от типа связующего и степени наполнения оптимальная степень наполнения для различных структур и т.д. Частично выявлена роль технологических параметров и определены их оптимальные значения. [c.6]

Однако в дальнейщем материаловедческие исследования сдерживались отсутствием надежной теории механики армированных полимеров, теории их деформирования и разрушения, которая практически появилась в последние 15-20 лет. Теоретические основы механики армированных пластиков были заложены работами Ю. Н. Работнова, А. К. Малмейстера, [c.6]

Широкое применение изделий из стеклопластиков в народном хозяйстве настоятельно требует разработки научно обоснованньк методов определения оптимальных условий их использования. В соответствии с требованиями современной техники изделия из стеклопластиков должны иметь точно определяемый допустимый срок эксплуатации. Поэтому прогнозирование эксплуатационного поведения армированных пластиков на основе лабораторных исследований является одной из актуальных задач материаловедения. В настоящее время остро ощущается необходимость обобщения и систематизации накопленного материала по химическому сопротивлению композитов, выявления общих закономерностей кинетики сорбции и снижения физико-механических, диэлектрических и других характеристик, исследования взаимосвязи структуры армированного полимера и его проницаемости, а также стабильности исходных показателей в условиях воздействия рабочих сред. Решение этих вопросов открывает возможности для надежного прогнозирования поведения стеклопластиков в эксплуатационных условиях и разработки инженерных методов оценки долговечности изделий на их основе. [c.9]

Известно, что фторопласт-4 обладает непревзойденной химической стойкостью, высокой тепло- и морозостойкостью, хорошими диэлектрически.ми сворктвами и очень низким коэффициентом трения [3], но из-за недостаточной прочности, хладотекучести , плохой теплопроводности и высокого термического расширения он еще не находит широкого применения в качестве конструкционного материала. Эти недостатки можно устранить наполнением и армированием полимеров. Исходный политетрафторэтилен имеет волокнистое строение и высокую вязкость расплава, совершенно несыпуч и нерастворим в известных растворителях. Поэтому известные опо-ообы наполнения шолимеров в сухом виде, в растворах или расплавах для него непригодны. [c.121]

Крегерс А. Ф. Определение де-формативных свойств композитного материала, армированного пространственно-криволинейной арматурой. — Механика полимеров, 1969, N 5, с. 790—793. [c.219]

Изучение механического поведения композиционных материалов включает аналитические исследования на двух уровнях абстрагирования. В общепринятой терминологии области этих исследований носят названия микромеханики и макромеханики. В микромеханике делается попытка распознать тонкие детали струк1уры материала, т. е. рассмотреть в действительности неоднородное тело, состоящее из включений — волокон, частиц или кристаллов — н матрицы, в которой размещены эти включения. Хотя термин композит объединяет широкое многообразие материалов, таких, как бетон, полукристаллические полимеры, бумага, кожа, кость и т. д., здесь будут обсуждаться главным образом материалы, армированные волокнами. Следует разъяснить, что термин микромеханика обычно не подразумевает исследований на атомном уровне или использования тензоров напряжений высших порядков, подобных фигурирующим в теориях моментных напряжений или теориях градиентов деформаций, хотя имеются и работы такого типа (см., например, Садовский и др. [16], а также Кох [8]). [c.14]

Уравнение (50) проверялось на опытах для неустановивших-ся температурных режимов, однако таких результатов очень мало Уоткинс [124] проводил опыт для эпоксидной смолы, Ше-пери и др. [98] — для эпоксидной смолы, армированной графитовыми волокнами. Зато имеется значительное количество изотермических данных для аморфных и полукристаллических полимеров, а также для металлов. Во всех этих случаях уравнения (51), (55) и (58) подтверждаются. Можно продемонстрировать четыре различных способа построения приведенных кривых ползучести, применяемые различными исследователями. Эти так называемые способы суперпозиции перечислены ниже мы характеризуем их видом зависимостей величин, входящих в уравнение (51), от температуры. В статье [67] содержится краткое описание этих способов построения приведенных кривых на основе экспериментальных данных. [c.124]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...